1

Instrument Control ToolboxВзаимодействие и управление контрольно-измерительными приборами

Instrument Control ToolboxТМ позволяет напрямую подключать MATLAB® к осциллографам, генераторам функций, анализаторам сигнала, источникам электропитания и аналитическим приборам. Подключение тулбокса к приборам происходит при помощи драйверов приборов, таких как драйверы IVI и VXIplug&play, либо при помощи стандартного промышленного набора текстовых команд для программируемых приборов (SCPI) по стандартным протоколам передачи данных: GPIB, VISA, TCP/IP и UDP. Вы также можете управлять и получать данные с контрольных приборов без необходимости писать код.

Instrument Control Toolbox дает возможность генерировать данные в MATLAB и передавать их прибору, а также считывать данные из приборов для их анализа и визуализации в MATLAB. Вы сможете проводить тесты в автоматическом режиме, проверять конструкцию прибора и создавать испытательные системы на основе стандартов LXI, PXI и AXIe.

Для обеспечения дистанционной связи с другими компьютерами и устройствами из MATLAB в тулбоксе реализована встроенная поддержка последовательных протоколов TCP/IP, UDP, I2C и Bluetooth®.

Ключевые возможности

• ПоддержкадрайверовIVI,VXIplug&play,атакжевстроенныхдрайверовMATLABдляприборов.

• ПоддержкаGPIBиVISA(GPIB,GPIB-VXI,VXI,USB,TCP/IPипоследовательныхпротоко-лов).

• ПоддержкапоследовательныхпротоколовTCP/IP,UDP,I2CиBluetooth.

• Интерактивныйинструментдляраспознаванияинастройкиприборов,атакжесвязисними.

• БлокиSimulink® для отправки и получения данных в режиме реального времени из прибо-ров в модели Simulink и наоборот.

• ФункциидлячтениядвоичныхданныхиданныхASCIIсприборовизаписитакихданныхвприборы.

• Синхронныеиасинхронные(блокирующиеинеблокирующие)операциичтенияизаписи.

2

Типовой стенд, демонстрирующий возможности управления и взаимодействия Instrument Control Toolbox с источником питания и осциллографом. Полученные данные считываются в MATLAB для анализа и визуализации.

Взаимодействие с приборами

Instrument Control Toolbox может связываться с приборами различными способами, включая:

• драйверыприборов;

• протоколыпередачиданных;

• контрольно-измерительныйкомпонентTest&MeasurementTool;

• осциллографсвозможностьюбыстройнастройки;

• генераторфункцийсвозможностьюбыстройнастройки;

• блокиSimulink.

Тулбокс позволяет создавать объекты, содержащие параметры, которые относятся к прибору и сеансу связи с ним.

Драйверы приборов

Драйверы приборов позволяют подключаться к приборам независимо от протоколов устройств. В результате для связи можно использовать стандартную терминологию MATLAB без необходимости изучать команды для каждого прибора в отдельности, например, стандарт-ный промышленный набор команд для программируемых приборов (SCPI).

Тулбокс позволяет работать с такими драйверами приборов, как VXIplug&play, IVI и MATLAB. Драйверы приборов VXIplug&playиIVIчастопоставляютсявместесприбором;ихтакжеможно загрузить с сайтов производителей приборов. При необходимости можно создавать драйверы приборов для MATLAB при помощи инструментов для разработки драйверов — они включены в тулбокс.

3

Протоколы передачи данных

Instrument Control Toolbox поддерживает такие протоколы передачи данных, как GPIB, после-довательные протоколы, TCP/IP и UDP, — это позволяет подключаться к приборам напрямую. Также можно подключаться к приборам с помощью VISA через GPIB, VXI, USB, TCP/IP и последовательные шины. Тулбокс располагает функциями создания приборов и работы с ними. Такие функции позволяют писать команды в приборы или считывать с них данные для даль-нейшей обработки в MATLAB. Тулбокс поддерживает текстовые команды, такие как SCPI. Поддерживается как двоичный формат передаваемых данных, так и стандарт ASCII.

Тулбокс также поддерживает клиентскую и серверную связь между сокетами по протоколам TCP/IPиUDP;крометого,онподдерживаетпоследовательныйпротоколBluetoothдлявзаимо-действия с Bluetooth-устройствами.

Контрольно-измерительный компонент Test & Measurement Tool

Контрольно-измерительныйкомпонентTest&MeasurementToolпозволяетподключатьсяк приборам и настраивать их без необходимости писать код. Он позволяет знакомым и незна-комым с программированием пользователям выполнять следующие действия:

• вестипоискдоступногооборудования;

• подключатьсякприборам;

• настраиватьпараметрыприборов;

• записыватьданныевприбор;

• считыватьданныеизприбора.

КомпонентTest&MeasurementToolавтоматическигенерируеткодMATLABвходесеансасвязисприбором.СохранивтакойкодвфайлMATLAB,можнозапрограммироватьвыполнениетехже команд.

4

Компонент Test & Measurement Tool (внизу) ведет поиск доступного оборудования и драйверов (вверху). Он подключается к приборам и управляет ими без необходимости писать код — код MATLAB автомати-чески генерируется в ходе сеанса связи с прибором.

Осциллограф с возможностью быстрой настройки

В Instrument Control Toolbox также входит осциллограф с возможностью быстрой настройки, который автоматически определяет наиболее подходящий драйвер и технологию интерфейса, позволяябыстропроанализироватьполученныеданные.Создаваяобъектосциллографасвозможностью быстрой настройки, вы можете легко управлять данными и передавать их в MATLAB.

Объект осциллографа с возможностью быстрой настройки содержит большинство стандарт-ных функций для получения данных с осциллографов и управления ими, так что вам не потребуется изучать информацию о соответствующем драйвере прибора. Помимо подключе-ния к инструменту и получения данных, существуют также функции для настройки включен-ных каналов, времени захвата, диапазона вертикального смещения и отклонения, соединения, уровня переключения, а также пускового наклона.

Объект осциллографа с возможностью быстрой настройки собирает данные и изменяет параметры, не обладая сведениями о драйверах прибора.

5

Генератор функций с возможностью быстрой настройки

Instrument Control Toolbox включает в себя генератор функций с возможностью быстрой настройки, загрузки и передачи данных. Объект генератора функций с возможностью быстрой настройки содержит большинство стандартных функций для управления генераторами функций, так что вам не потребуется изучать информацию о соответствующем драйвере прибора. Помимо функций подключения к прибору и включения вывода, в список функций тулбокса входит передача произвольных форм колебаний сигнала в память прибора, а также настройка частоты, амплитуды и модуляционных характеристик форм колебаний сигнала.

Блоки Simulink

В Instrument Control Toolbox входят блоки контроля приборов, используемые совместно с Simulink.БлокимогутпередаватьданныеврежимереальноговремениизмоделиSimulinkвприбор или опрашивать прибор для получения данных (также в режиме реального времени) из прибора в модель. Тулбокс облегчает выбор и настройку оборудования для использования в моделях Simulink.

Управление сеансом связи с прибором

Управление оборудованием, его обнаружение и настройка

Instrument Control Toolbox содержит служебные функции, позволяющие определять доступ-ностьоборудованиядлявашегостенда.Спомощьюэтихфункцийтулбоксавыполняетсясканирование всего доступного и подключенного к вашей системе оборудования. Также можно проверять или изменять накопленную информацию о настройке IVI для драйверов IVI. Вы можете добавлять и удалять свойства оборудования и логические имена, а также выводить на экран доступную информацию о драйверах IVI. Доступ к этим функциям управления и настройки можно получить с помощью функций MATLABиликомпонентаTest&MeasurementTool.

Запись интерактивных сеансов управления приборами

В Instrument Control Toolbox входят функции записи сеанса управления прибором в файлы на диске. Можно записывать:

• записанныевприборыданные;

• считанныеизприборовданные;

• информациюособытиях.

6

Скрипт, демонстрирующий основные шаги при подключении к устройству с помощью Instrument Control Toolbox: создание, настройку и передачу данных. Несколько строк кода позволяют получить пробные данные с осциллографа и отобразить эти данные на графике MATLAB. Ознакомиться с примером полностью

Поддержка синхронного и асинхронного режимов

Instrument Control Toolbox поддерживает как синхронные, так и асинхронные операции чтения изаписи.Синхроннаяоперацияблокируетдоступккоманднойстрокедотехпор,покапроцессчтения или записи не будет завершен. Асинхронная операция позволяет выполнять дополни-тельные команды MATLAB во время операции чтения или записи.

Обработка событий

Событие,происходящеевопределенныймоментпослевыполненияусловия,можетвыполнитьопределеннуюфункцию,называемуювызовом.Событияивызовыможноиспользоватьдляанализа данных при их получении с прибора, либо вы можете использовать эти функции для отображения сообщения в рабочей области MATLAB после того, как все данные были записа-ны в прибор. Тулбокс поддерживает несколько состояний событий, например:

• ошибка;

• таймер;

• доступныебайты;

• пустойбуфервывода.

7

Разработка, тестирование и изменение драйверов приборов

Instrument Control Toolbox содержит графические инструменты для создания и тестирования драйверов приборов MATLAB и для работы с драйверами IVI и VXIplug&play. Для работы с драйверами приборов VXIplug&play и IVI вам, возможно, потребуется создать оболочку для соответствующего драйвера прибора MATLAB с помощью имеющихся инструментов. Однако многие драйверы IVI можно использовать напрямую из MATLAB, без необходимости создания оболочки. Вы также можете загрузить уже настроенные оболочки и драйверы приборов MATLAB с сайта MATLAB Central File Exchange.

Редактор драйверов приборов MATLAB позволяет создавать драйверы приборов и оболочки для драйверов VXIplug&playиIVI.Спомощьюредакторатакжеможно:

• импортироватьсуществующиедрайверыдляредактированияивнесенияизменений;

• настраиватьиопределятьпараметры,относящиесякконкретнымприборам;

• документироватьпараметрыифункции;

• настраиватьрежимработыприбора.

КомпонентдлятестированиядрайверовприборовMATLABInstrumentDriverTestingToolпредоставляет среду, в которой можно создавать тесты, проверяющие функциональность драйвераприбораMATLAB.Сегопомощьютакжеможно:

• проверятьработупараметров;

• проверятьработуфункций;

• сохранятьрезультатытестированияввидефайлаMATLAB;

• экспортироватьрезультатытестированияврабочуюобластьMATLAB,окнорисунка,MATфайлилиредакторпеременныхMATLAB;

• сохранятьрезультатытестированияввидеHTML-страницы.

Использование редактора драйверов приборов MATLAB для импорта драйвера Agilent 546xx и его расширения. После этого он сможет принимать несколько типов соединения для основного триггера с динамическим управлением.

8

Дополнительная информация и контакты

Информацияопродуктах matlab.ru/products

Пробная версия matlab.ru/trial

Запрос цены matlab.ru/price

Техническая поддержка matlab.ru/support

Тренинги matlab.ru/training

Контакты matlab.ruE-mail:matlab@sl-matlab.ru Тел.: +7 (495) 232-00-23, доб. 0609Адрес: 115114 Москва, Дербеневская наб., д. 7, стр. 8

Поддерживаемые устройства, приборы и протоколы

Instrument Control Toolbox поддерживает приборы и устройства с драйверами IVI (IVI-C и IVI-COM), VXIplug&play или MATLAB. Тулбокс также поддерживает настройку приборов LXI и управление ими для разработки систем тестирования.

Спомощьютулбоксатакжеможноподключатьсяклюбомуприборуилиустройству,используятекстовые команды по следующим поддерживаемым протоколам:

• интерфейсыGPIB(HPIB,IEEE-488)отAgilentTechnologies,CapitalEquipmentCorporation,CONTEC,ICSElectronics,IOTech,Keithley,MeasurementComputingиNationalInstruments;

• стандартVISA, включая интерфейсы для GPIB, VXI, GPIB-VXI, USB, VISA-PXI, TCP/IP и последовательныхпротоколовотAgilentTechnologies,NationalInstrumentsиTektronix;

• интерфейсыTCP/IP и UDP для подключения сетевых приборов или дистанционных прило-женийспомощьюклиентскихисерверныхсокетов;

• последовательныйинтерфейсBluetoothдляподключениякBluetooth-устройствам;

• интерфейсI2Cдляподключениякчипамиплатамприпомощиконтроллера;

• последовательные интерфейсы, включая RS-232 и RS-485.

Для получения сведений об использовании Instrument Control Toolbox совместно с вашим оборудованием см. веб-страницу Поддерживаемое оборудование.